良問 電磁気130：回転する導体棒と扇形の磁束

このシミュレーションについて

円形レールの中心 O から伸びた導体棒 OQ を一定の角速度で回転させる。コイル OPQ（扇形）を貫く磁束がどう増えるかをファラデーの法則に結びつけ、起電力・電流・電力・棒が受ける力・必要な仕事率を調べる

動かせる条件

レールの半径 a ／ 磁束密度 B（紙面の表から裏） ／ 角速度 ω ／ 抵抗 R ／ (1) の微小時間 Δt ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：棒が回ると、コイル OPQ の面積は扇形として広がっていく。単位時間あたりに増える面積から、磁束の変化の割合を考える。電流の向きは「磁束の変化をさまたげる向き」から別に決める。
• やってみよう：①a や ω を変えて、右のグラフの傾きがどう変わるかを見る。②グラフが直線になる理由を、扇形の面積の増え方から考える。③電流が流れると、棒は回転に対してどちら向きの力を受けるかを考える（答え表示でも確認）。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

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